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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/38165| Título: | Fotodegradação de micropoluentes por g-C3N4 |
| Título(s) alternativo(s): | Photodegradation of micropollutants by g-C3N4 |
| Autor(es): | Cruz, Laís Jarenko da |
| Orientador(es): | Liz, Marcus Vinicius |
| Palavras-chave: | Fotocatálise Antibióticos - Toxicologia Nitreto de carbono grafítico Micropoluentes Photocatalysis Antibiotics - Toxicology Graphitic carbon nitride Micropollutants |
| Data do documento: | 25-Nov-2022 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | CRUZ, Laís Jarenko. Fotodegradação de micropoluentes por g-C3N4. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2022. |
| Resumo: | Micropoluentes não são completamente removidos pelos processos convencionais de tratamento, destacando a necessidade de novas tecnologias. Nesse contexto, a fotocatálise heterogênea com semicondutores surge como uma alternativa para o tratamento de água. O nitreto de carbono grafítico tem atraído atenção como um catalisador polimérico, livre de metais, que absorve luz visível (~455 nm) e é de baixo custo. Este trabalho propõe a síntese de fotocatalisadores de nitreto de carbono grafítico a partir da ureia e melamina via carbonização. Os materiais foram caracterizados usando várias técnicas: difração de raios X, revelando picos característicos em 12,92º (1 0 0) e 27,58º (0 0 2); espectroscopia de refletância difusa, determinando o band gap do nitreto de carbono grafítico da ureia em 3,11 eV e da melamina em 3,13 eV; espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier, identificando os grupos funcionais das unidades de tri-s-triazina; e microscopia eletrônica de varredura, mostrando uma estrutura regular para o material derivado da melamina. A atividade fotocatalítica foi avaliada pela degradação da Rodamina B e do micropoluente sulfametoxazol, comparando o desempenho dos materiais com a fotólise. Um reator de bancada com lâmpadas de vapor de mercúrio resfriadas por água (modificadas para filtrar radiação UVC) foi usado por 60 minutos. A degradação da Rodamina B atingiu 10% com a fotólise, 99% com o material derivado da ureia e 20% com o material derivado da melamina. A degradação do sulfametoxazol, analisada por cromatografia líquida de alta eficiência, mostrou resultados semelhantes entre a fotólise e a fotocatálise, com máxima degradação de 98% para a melamina e 97,5% para a ureia em 15 minutos. Esses resultados confirmam que o nitreto de carbono grafítico é um catalisador promissor para a fotocatálise heterogênea. |
| Abstract: | Micropollutants are not fully removed by conventional treatment processes, highlighting the need for new technologies. In this context, heterogeneous photocatalysis using semiconductors emerges as an alternative for water treatment. Graphitic carbon nitride has gained attention as a metal-free, polymeric catalyst that absorbs visible light (~455 nm) and is low-cost. This work proposes the synthesis of graphitic carbon nitride photocatalysts from urea and melamine via carbonization. The materials were characterized using various techniques: X-ray diffraction, revealing characteristic peaks at 12.92º (1 0 0) and 27.58º (0 0 2); diffuse reflectance spectroscopy, determining the band gap of graphitic carbon nitride from urea at 3.11 eV and from melamine at 3.13 eV; Fourier-transform infrared spectroscopy, identifying the functional groups of the tri-s-triazine units; and scanning electron microscopy, showing a regular structure for the melamine-derived material. Photocatalytic activity was evaluated by degrading Rhodamine B and the micropollutant sulfamethoxazole, comparing the performance of the materials with photolysis. A bench reactor with water-cooled mercury vapor lamps (modified to filter UVC radiation) was used for 60 minutes. Rhodamine B degradation reached 10% with photolysis, 99% with the urea-derived material, and 20% with the melaminederived material. Sulfamethoxazole degradation, analyzed by high-performance liquid chromatography, showed similar results between photolysis and photocatalysis, with maximum degradation of 98% for melamine and 97.5% for urea in 15 minutes. These results confirm that graphitic carbon nitride is a promising catalyst for heterogeneous photocatalysis. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/38165 |
| Aparece nas coleções: | CT - Química |
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